Односпиновая асимметрия инклюзивного образования π°-мезонов в центральной области и области фрагментации поляризованной мишени при энергии 40 ГЭВ

• Автор: Мочалов, Василий Вадимович
• Шифр специальности: 01.04.23
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Протвино
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 Экспериментальные и теоретические исследования поляризационных эффектов в адронных взаимодействиях при высоких энергиях
1.1 Спинозависящие структурные функции нуклонов
1.2 Экспериментальные результаты по исследованию односпиновой асимметрии Алг инклюзивных процессов
1.2.1 Экспериментальные результаты по односпиновой асимметрии в
области фрагментации поляризованной частицы
1.2.2 Экспериментальные результаты по односпиновой асимметрии в
центральной области
1.3 Теоретические модели, в которых сделана попытка объяснить возникновение односпиновой асимметрии
1.3.1 Модели с дополнительным поперечным моментом
1.3.2 Вклад высших твистов
1.3.3 Модели с орбитальным моментом
1.3.4 Другие модели
2 Общая постановка экспериментов.
2.1 Организация вывода пучка 33 •
2.1.1 Формирование пучка вторичных отрицательных частиц от внутренней мишени
2.1.2 Канал частиц
2.1.3 Вывод протонов с импульсом 70 ГэВ/с
2.1.4 Аппаратура регистрации частиц пучка
2.1.5 Характеристики выведенных пучков
2.2 Поляризованная мишень
2.3 Электромагнитный калориметр
2.3.1 Конструкция
2.3.2 Счетчики с радиаторами из свинцового стекла, источники высоковольтного питания
2.3.3 Мониторирование энергетической шкалы
2.3.4 Калибровка электромагнитных калориметров
2.4 Электронная аппаратура, триггер на поперечный импульс рт
2.4.1 Организация триггера

2.5 Система сбора данных и обработка данных “в линию” и вне “линии”
2.5.1 Архитектура программ обработки данных
2.5.2 Обработка данных “в линию” и “вне линии”
3 Исследование односпиновой асимметрии в реакции тх~ + ф —» 7Г° + X
в центральной области при 40 ГэВ
3.1 Постановка эксперимента
3.2 Анализ данных
3.2.1 Алгоритм вычисления асимметрии
3.2.2 Алгоритм вычисления фактора разбавления
3.3 Экспериментальные результаты
3.3.1 Исследование ложной асимметрии
3.4 Обсуждение результатов
3.4.1 Сравнение с другими экспериментальными данными
3.4.2 Предсказания теоретических моделей
3.5 Выводы по данной главе
4 Исследование односпиновой асимметрии в реакции тг~ + р -+ 7г° + X
в области фрагментации поляризованной мишени при 40 ГэВ
4.1 Постановка эксперимента
4.2 Анализ данных
4.2.1 Моделирование развития электромагнитных ливней с низкой
энергией в калориметре
4.2.2 Регистрация 7г°-мезонов
4.2.3 Алгоритм получения асимметрии
4.2.4 Анализ ложной асимметрии
4.3 Результаты по асимметрии
4.4 Обсуждение результатов
4.4.1 Сравнение с другими экспериментальными данными
4.4.2 Сравнение с теоретическими моделями
4.5 Выводы по данной главе
5 Исследование односпиновой асимметрии в реакции р 4- Р} —» л0 + X в при хр ~ 0 при энергии протонного пучка 70 ГэВ
5.1 Постановка эксперимента
5.1.1 Анализ работы цифрового триггера
5.2 Анализ экспериментальных данных
5.2.1 Алгоритм разделения перекрывающихся ливней
5.2.2 Спектры восстановленных частиц
5.3 Результаты по асимметрии
5.3.1 Определение фактора разбавления
5.3.2 Результаты
5.4 Обсуждение результатов
5.4.1 Сравнение с другими экспериментальными данными
5.4.2 Сравнение с теоретическими моделями

5.5 Выводы по данной главе
6 Поиск общих закономерностей в инклюзивном рождении 7г-мезонов в диапазоне энергий от 10 до 200 ГэВ
6.1 Односпиновая асимметрия Ац инклюзивного рождения 7Г+ мезонов
при энергиях от 10 до 200 ГэВ
6.1.1 Измерения в БНЛ при 13.3 и 18.5 ГэВ
6.1.2 Измерения в ИФВЭ при 40 ГэВ
6.2 Односпиновые асимметрии инклюзивного рождения 7г°-мезонов
6.2.1 Измерения в реакции рр^ —> 7г° + X
6.2.2 Измерения в реакции р^(р^) + р —> 7г° + X при 200 ГэВ
6.3 Измерение асимметрии в инклюзивном рождении 7г_-мезонов
6.4 Односпиновые асимметрии в реакции —» ж± + X при 200 ГэВ
6.5 Обсуждение результатов
6.5.1 Обсуждение данного результата в рамках модели конституент-
ных кварков
6.6 Выводы по данной главе
Заключение
Список литературы
Список иллюстраций
Список таблиц
А Результаты экспериментов по измерению односпиновой асимметрии.
поворотный магнит М18, который поворачивает пучок на 21,60 мрад в направлении к ускорителю, обеспечивая его проведение по оси 14-го канала.
На участке 14-го канала в экспериментальном зале 1БВ расположены два дублета линз <321—<322, <327—<328 для фокусировки пучка на мишень установки ПРОЗА-М и два специальных магнита СП-140 CMV, СМН для более точной коррекции по вертикали и горизонтали выводимого пучка. Длина канала составляет примерно 95,010 м от выхода в середине 25-го прямолинейного промежутка У70 до центра поляризованной мишени эксперимента.
2.1.3 Вывод протонов с импульсом 70 ГэВ/с.
Вывод пучка из ускорителя и формирование его с требуемыми для физического эксперимента параметрами являются важной частью любого эксперимента. До недавнего времени на ускорителе ИФВЭ существовали три метода вывода пучка, каждый из которых охватывал свой диапазон энергий и интенсивностей выводимых пучков: вывод пучков с внутренних мишеней ускорителя, “быстрый” и “медленный” выводы.
В 1989 г. в целях расширения диапазона исследованных энергий до максимально возможного на ускорителе ИФВЭ энергии 70 ГэВ была впервые в мире реализована схема вывода первичных протонов из вакуумной камеры У-70 (ускорителя с жесткой фокусировкой) на действующую установку с помощью изогнутого монокристалла кремния [136]. Таким образом, появилась возможность проводить измерения при значениях энергии, дополняющих имеющиеся экспериментальные результаты.
Принцип протонного вывода с помощью изогнутого кристалла был впервые применен в ОИЯИ (Дубна) в 1984 г. [137, 138]. Этот способ вывода отличается от ранее применявшихся отсутствием сложного технологического оборудования, необходимого для “быстрого” или “медленного” выводов, снижением проблем радиационного облучения оборудования, неизбежных при использовании внутренних мишеней.
Протоны, входящие в кристаллическую решетку кристалла с малыми углами по отношению к главной атомной плоскости кристалла, могут “каналировать”, т.е. быть захваченными сильным потенциалом, который создан атомами кристаллической решетки. Критический угол каналирования для 70-ГэВ пучка равен 25 мкрад. Использование кристалла кремния объясняется высоким совершенством получаемых монокристаллов - бездислокационных и с низким содержанием примесей.
Для проведения эксперимента ПРОЗА интенсивность и размеры протонного пучка на поляризованной мишени установки должны быть соответственно 5 х 106 прот/с и 10 х 14 мм2,
Чтобы вывести первичные протоны с энергией 70 ГэВ из ускорителя по тому же направлению (14-й канал), что и отрицательные пионы с импульсом 40 ГэВ/с, в 1989 г. был установлен монокристалл кремния в начале 25-го магнитного блока У-70 [139]. В 1998 г. был установлен второй кристалл в конце 24-го магнитного блока. Параметры и угол изгиба обоих кристаллов были рассчитаны и оптимизированы для энергии 70 ГэВ, геометрии существующей вакуумной камеры У-70, где расположены кристаллы, и 14-го канала. Оба кристалла были изготовлены на основе монокристалла кремния. 25-й кристалл имел форму параллелепипеда со скошенными краями с размерами 65 х 15 х 0.6 мм3 и прижимался к изогнутому с помощью винта